美國禁售CPU會不會對中國超算發展造成影響

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天河、曙光、神威是中國超級計算機的驕傲。但一直以來，因天河2號、曙光6000使用美國CPU而遭到的質疑和抹黑不絕於耳，在美國對中國禁售至強PHI計算卡後，一些人更是“憂心忡忡”的表示中國超算要完蛋了。

就在美國對華禁售用於超算的至強PHI後，國防科大先後對外發布勒“火星”和矩陣2000。國防科大自主研發的芯片能否讓美國的技術封鎖成為笑話，讓國外技術封鎖後自主技術突破的歷史再次上演？

11月10日至11月12日，HPC China 2015大會在無錫召開，觀察者網專訪HPC China 2015大會副主席、中國計算機學會高性能計算專業委員會秘書長張雲泉，明確美國禁售CPU不會對中國超算發展造成多大影響，並揭示中國超算發展的現狀。



觀察者網：能簡單介紹下HPC China 2015大會嗎？

張雲泉：本次大會的參會人數首次突破了1000人，到會代表也更加廣泛，主要的研討主題是超級計算機和大數據的融合問題，特別是如何在體系結構上和軟件研發上應對大數據帶來的挑戰。

觀察者網：能具體說說是什麽樣的挑戰嗎？

張雲泉：大數據作為新的一種應用類型，雖然在過去超算的體系結構設計上也曾經考慮過這個應用類型，但並沒有落實，所以超算在做大數據處理的時候會顯得效率很低，怎樣在體系架構、系統軟件和算法軟件方面做創新，使超算能夠同時支撐科學計算和大數據兩種應用，現在是一個很熱的話題。

觀察者網：科學計算和大數據處理各重視哪方面的性能？

張雲泉：科學技算比較重視超算的雙精浮點性能；大數據處理則比較重視I/O輸出、存儲訪問的速度、整數計算和邏輯計算性能。



觀察者網：網絡上有一種聲音，認為天河2號使用Intel的CPU，所以中國超算技術就是拿別人的CPU的組裝貨，沒有什麽技術含量，您對這個說法怎麽看？

張雲泉：這個說法是不太科學的。CPU是超算的重要組成部分，但不是超算的全部。超算由大量的計算節點組成，每個計算節點由一些CPU組成，計算節點由高速互聯網絡連接起來，另外，還有大規模存儲系統、系統軟件、應用軟件和冷卻系統等方面，像天河2號，除了計算節點用的CPU是美國Intel公司的，其他部分全部都是國人自己做的。

觀察者網：那對網絡上非議中國超算的聲音，您怎麽看？

張雲泉：現在發展的形勢總體不錯，但有些人不滿意是正常的。在現在全球分工的時代，很難做到任何事情全部都自己做，最關鍵的是核心技術必須自己掌握，就像最近下線的C919大飛機，整體設計、氣動外形是自己做的。超算也是一樣，關鍵是框架設計必須自己做。當然，全國產雖然很難，但並非做不到。

觀察者網：有人認為只要有錢，買更多的CPU就能堆出比天河2號性能高好的超算，您對這個看法怎麽看？

張雲泉：這個說法有待商榷。因為堆CPU也是一個技術活，體系架構設計的不好，高速互聯網絡做的不行，系統軟件做的不好，儲存列陣做的不行，即使堆再多的CPU，超算的性能也上不去，而且還有功耗問題和穩定性問題，哪怕性能上去了，每隔幾秒出一次錯，這種事情沒有一個超算用戶能受得了。

張雲泉：現在發展的形勢總體不錯，但有些人不滿意是正常的。在現在全球分工的時代，很難做到任何事情全部都自己做，最關鍵的是核心技術必須自己掌握，就像最近下線的C919大飛機，整體設計、氣動外形是自己做的。超算也是一樣，關鍵是框架設計必須自己做。當然，全國產雖然很難，但並非做不到。

觀察者網：在CPU方面中國有替代品麽？

張雲泉：有。在CPU方面中國也有自己的替代產品，比如國防科大的矩陣2000（GPDSP，因為數字信號處理器有比較高的雙精浮點性能，被用來作為超算的加速器——觀察者網註）就可以替代Intel的至強PHI計算卡。CPU只是超算的一個重要組成部分，不要把超算等同於CPU的堆積。如果硬要說美國禁售對天河超算造成影響的話，那也只是對天河超算升級的時間造成了延誤。

觀察者網：用國防科大的DSP做加速器和用英偉達的GPU做加速器以及Intel的眾核芯片做加速器有什麽區別？

張雲泉：在性能方面，這些加速器差別不是很大，到底用那種加速器，主要取決於機器的應用目標是什麽，考慮用戶的易用性，機器的功耗大小和日後運營的成本，編程的難度和是否能找到數量足夠，又會相應技能的程序員，還取決於是否能夠采購到相應的加速器以及采購的成本和市場前景。當然現在美國禁運後，堅定了我們用國產DSP替代美國計算卡的決心，這其實也是好事。

觀察者網：GPDSP能跑openCL和openMP嗎？（這是兩種編程語言，openMP是面向多核運行的，openCL是面向眾核運行的，兩者面向的架構不完全一樣的。當然openCL也能支持openMP的架構，但openMP支持不了openCL的眾核架構。）

張雲泉：GPDSP能跑openCL。

觀察者網：一些資料上說擴充一些GPDSP編譯指導語句，也能跑openMP？

張雲泉：目前還很難做到，即使跑起來也夠嗆。

觀察者網：也就是說，使用國產DSP做加速器後，編程難度會變大?

張雲泉：會增加一些，畢竟GPDSP過去沒人做過，國內外都沒有技術積累，很多方面國內要從零開始積累。



觀察者網：目前，中國天河2A正在升級之中，能說說具體升級計劃麽？

張雲泉：天河2A計劃用矩陣2000替代美國至強PHI計算卡，因保留了天河2號的主體I/O結構，計算節點處理器依舊使用E5-2692 V2，計算節點增加到18000個，按照一個計算節點需要2個E5和3個加速器來計算，天河2A需要36000片E5和54000片矩陣2000，理論浮點峰值將超過100P。



觀察者網：現在超算主要應用在哪些方面？

張雲泉：在氣候氣象、海洋環境、數值風洞、碰撞仿真、蛋白質折疊、基因研究、新藥研發、分子動力學模擬、量子化學計算、材料科學、芯片設計、動漫設計、工業設計等方面用途廣泛。

觀察者網：根據網絡消息，美國新一代超算四台超算性能都在100P以上，能談談美國對超算的應用麽？

張雲泉：美國超算主要用於核武器模擬，國家信息安全，全球氣候變化模擬，新藥研制，氣象預報，新材料模擬，空氣動力學，生物信息學等領域。

觀察者網：中國新一代超算能夠與美國新一代超算匹敵麽？

張雲泉：中國新一代超算在性能上是可以與美國超算匹敵的，但在實際應用水平上還有差距。

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